"Trời quang mây tạnh" là trạng thái thời tiết không mây, ánh nắng chiếu trực tiếp, thường đi kèm tầm nhìn xa và nhiệt độ chênh lệch lớn. Nhiều người hay nhầm cụm từ này với "mây dạ quang" – một hiện tượng khí tượng hiếm gặp xảy ra ở độ cao 85 km.
Định nghĩa và phân biệt hai khái niệm
Trời quang là thuật ngữ khí tượng mô tả bầu trời không có mây hoặc chỉ có rất ít mây che phủ. Trong điều kiện này, ánh sáng mặt trời chiếu thẳng xuống mặt đất mà không bị cản trở. Đây là trạng thái khí quyển ổn định, thuận lợi cho việc di chuyển và sinh hoạt bên ngoài.
Ngược lại, mây dạ quang (hay mây tầng trung lưu vùng cực) là hiện tượng khí tượng đặc thù, xuất hiện ở độ cao 76–85 km, cao hơn bất kỳ kiểu mây thường nào. Hai khái niệm này hoàn toàn khác biệt về vị trí, thành phần và thời điểm xuất hiện, dù cùng mang từ "mây" trong cách gọi dân gian.
Đặc điểm khí tượng của bầu trời quang
Bầu trời quang mang lại những đặc điểm môi trường rất rõ rệt. Thứ nhất là không gian trong xanh hoàn toàn, không có sương mù hay hơi ẩm cản trở tầm nhìn, cho phép quan sát các vật thể ở khoảng cách rất xa.
Thứ hai, biên độ nhiệt giữa ngày và đêm chênh lệch rất lớn. Ban ngày, mặt đất hấp thụ nhiệt lượng nhanh chóng.
Ban đêm, do thiếu lớp mây giữ nhiệt, nhiệt lượng này bức xạ ngược vào không gian khiến không khí lạnh đi nhanh. Sự chênh lệch này ở vùng núi hoặc sa mạc có thể lên tới 15–20°C.
Cuối cùng, cường độ tia UV đạt mức cao nhất. Mây vốn hoạt động như tấm lọc tự nhiên, khi trời quang, lượng tia cực tím tiếp xúc với da và mắt ở mức đỉnh điểm, đòi hỏi biện pháp bảo vệ phù hợp.
Lịch sử phát hiện và nghiên cứu
Hiện tượng này lần đầu được ghi nhận độc lập tại Đức và Nga vào năm 1885, hai năm sau vụ phun trào núi lửa Krakatoa ở Indonesia. Các nhà khoa học thời đó ban đầu cho rằng đây là tro bụi núi lửa, nhưng sau khi tro lắng hết, đám mây vẫn tồn tại. Otto Jesse là người đầu tiên chụp ảnh và đặt tên khoa học cho chúng vào năm 1887.
Cơ chế hình thành và điều kiện quan sát mây dạ quang
Mây dạ quang hình thành khi hơi nước ngưng tụ quanh hạt bụi ở nhiệt độ dưới -120°C, tạo ra các tinh thể nước đá nhỏ có đường kính từ 40 tới 100 nanômét. Khác với mây thường, chúng chỉ nhìn thấy khi Mặt Trời đã lặn dưới đường chân trời nhưng vẫn chiếu sáng từ phía dưới.
Màu lam đặc trưng đến từ sự hấp thụ ôzôn trên đường truyền ánh sáng. Chúng xuất hiện nhiều nhất ở các vĩ độ từ 50° tới 70° về phía bắc và nam. Để quan sát rõ, bạn nên nhìn khi Mặt Trời nằm trong khoảng 6 tới 16 độ phía dưới đường chân trời.
Giáo sư Paul Bellan thuộc Viện Công nghệ California từng phát hiện các hạt băng trong mây được bao phủ bởi màng kim loại mỏng chứa natri và sắt, khiến chúng phản xạ mạnh với sóng rađa. Nguyên tố này thu thập từ sao băng siêu nhỏ nổ tung trên bầu trời. Tần suất xuất hiện của chúng đang tăng dần trong 15 năm qua.
Các nhà nghiên cứu thuộc NASA như Cora Randall và Matthew Deland ghi nhận nồng độ hơi nước ở tầng trung lưu đạt mức kỷ lục, có thể liên quan đến hoạt động phóng tên lửa hoặc biến đổi khí hậu. Một số giả thuyết cho rằng bức xạ khí nhà kính làm lạnh tầng trung lưu, tạo điều kiện cho mây hình thành phổ biến hơn. Nhiếp ảnh gia Ollie Taylor cũng từng ghi lại hình ảnh hiếm hoi này trên Nhà thờ Knowlton ở Dorset, Vương quốc Anh.
